科羅拉多大學韓珉教授課題組今天在《Cell》發(fā)表最新文章，揭示了作為廣為人知的致病細菌（如食物中毒、竊取宿主營養(yǎng)物），大腸桿菌實際上可以通過生產(chǎn)一種幫助細胞攝取鐵的化合物對人類健康起關(guān)鍵作用。

       大腸桿菌是人類腸道中最流行的細菌，很多人認為它們是一無是處的有害細菌，這項研究徹底顛覆了過去認知——它們也有對宿主有益的一面。這項研究最終可能幫助人類更好地治療缺鐵性貧血，要知道，全球至少10億人每天都不得不面對這種疾病。

     “近年來，我們開始意識到在人類胃腸道中繁殖的許多微生物對我們是有益的，但是我們才剛剛開始挖掘它們具體提供了什么益處以及如何提供，”科羅拉多大學Boulder分校分子、細胞和發(fā)育生物學系（MCDB）教授韓珉說。“這項發(fā)現(xiàn)確定了E. coli的一個關(guān)鍵作用——幫助細胞吸收鐵。”

      雖然一些大腸桿菌會引起疾病，但是在我們腸道中活躍的大多數(shù)都是無害的。由于大腸桿菌如此普遍，韓教授和助理研究員Bin Qi推測大腸桿菌肯定也發(fā)揮著有益作用，并決定著手鑒定它的代謝產(chǎn)物和功能。

        他們的研究從模式生物線蟲開始，這種蠕蟲體內(nèi)富含大腸桿菌。當幼年線蟲被喂食經(jīng)過工程改造不能生產(chǎn)腸菌素（enterobactin）的大腸桿菌后，它們的生長明顯緩慢，體內(nèi)鐵含量很低。當這種腸道菌素被重新導入線蟲后，自然生長得到恢復，鐵水平上升。

       隨后，人類細胞和線蟲實驗都證明，補充腸菌素，甚至不用補鐵，也能顯著提高細胞中的鐵水平。

        科學家們其實早就知道大腸桿菌會產(chǎn)生腸菌素來搬運鐵，目的是維持自身生存和繁殖，然而，他們的推測是，大腸桿菌從宿主哪里“偷”鐵，好像拔河比賽一樣，而不是像新研究證明的“為宿主補鐵”。

     這篇文章挑戰(zhàn)了人們過去的推測，表明腸菌素與宿主細胞線粒體中的ATP合成酶結(jié)合，把鐵也拉進宿主細胞之中。

      “盡管細菌制造出了搬運鐵的化合物供自己使用，但我們的研究表明，包括人類在內(nèi)的哺乳動物也逐漸學會了為自身利益而劫持它們，”韓教授說。

       缺鐵是世界范圍內(nèi)最普遍的營養(yǎng)缺乏性疾病，影響著全球四分之一人口，特別是不發(fā)達國家的婦女和兒童，貧血是這些國家面臨的一項主要公共衛(wèi)生挑戰(zhàn)。

        韓教授指出，口服鐵補充劑雖然在某些情況下有益，但是同樣也可能會不小心抑制腸菌素的產(chǎn)生，導致鐵的吸收降低，這恰恰適得其反。他說，口服抗生素可能會產(chǎn)生同樣的影響。